星云大碰撞

●　钟建业

在宇宙空间中与我们居住的太阳系类似的星系究竟有多少?恐怕谁也说不清！或许是出于引力的缘故，一些星系得以聚合在一起。天文学家往往把由诸多星系构成的巨大组合体称为星云。宇宙空间中星系虽多，但天体之间相互碰撞的几率却并不大。回首过去，只有很少的证据表明星云之间可能发生过碰撞。不久前，一位天文学专业的博士研究生梅兰妮·约翰斯顿·利特，借助澳大利亚天文望远镜发现了显示两个星云发生过碰撞的“残骸”，在天文学界产生了巨大的反响。

约翰斯顿·利特女士一直在对一组由500多个星系构成的星云进行研究。该星云被称为阿贝尔3667，离地球约有700万光年之遥。从所获得的彩色图像上看，星系之间存在着炽热的气体。图像上的黄色轮廓线显示了射电电波的发射区域。显然，该星云被两条彼此相隔1200万光年的射电电弧交叉环绕。从太空观察，它们之间的距离大约是月球直径的两倍。

在阿贝尔3667星云中所看见的射电电弧非常罕见。起初发现的电弧被认为是死去和消亡的星系的鬼魅般的残余物，并一度被称为“遗产”。以前，有不少理论都曾预测说星云会以每秒若干千米的速度一起做自由落体运动，继而发生相互碰撞并在弥漫在星系之间的稀薄的炽热气体中产生巨大的冲击波。1999年，时任美国密苏里哥伦比亚大学研究院的库尔特·提格及其同事们演示了冲击波可以在星云的周围产生能发射巨大射电电弧的粒子。

天文学家据此对3667星云中的射电电弧进行了认真的分析研究，认定这些物体是天体重大变动过程的标志物，是两个星云相撞时由气体冲击波所产生的，而不是星系临死前露出的可怖嘴脸。进一步推断，阿贝尔3667就是一个大的星云和一个略小一点的星云相撞并融合的结果，这令天文学家感到十分欣慰。

约翰斯顿·利特女士说：“这次碰撞及其后果就像‘泰坦尼克游轮撞上了冰山。你后来看见的只是一个个涟漪和一片片残骸，但这已足够说明碰撞已经发生了。”

它们也许能解释天文学上的一个悬而末决的谜，即具有超高能量的宇宙射线的起源。这些射线最初在地球上被探测到的时候曾使天文学家和物理学家感到大为震惊。科学家们认定，在我们所在的这个星系中从没有任何一个变动过程能够产生出超高能量的宇宙射线。也许正是在星云进行融合的时候所产生的冲击波增强了这种宇宙射线的能量。

射电电弧在宇宙中虽然占有很大的空间，但却极其黯淡。阿贝尔3667星云中的射电电弧最初是通过悉尼大学的墨隆洛多光谱观测望远镜捕获到的。这种望远镜虽有很强的搜索能力，但其功率不够，后来借助于澳大利亚天文望远镜的强大功率才拍摄到这些电弧的细节图像。这种天文望远镜对黯淡物体非常敏感，并能够将许多小图像如拼马赛克一样拼在一起构成一幅幅广角图像。澳大利亚天文望远镜拍摄的图像是这些射电结构物的第一张高分辨图像，它显示了射电发射体的纤维状细丝，这在以前的这类图像中从未见过，并且没有任何人能够对此做出解释。